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PROCEDE D'EXPLOITATION DE FOUETS DE FUSION; METALLURGIQUES CHAUFFES PAR LES GAZ ET POURVUS DE REGENERATEURS.
La présente invention est relative à un procédé pour l'exploitation de fours, de fusion métallurgiques, chauffés par les gaz et pourvus- de régénérateurs. Dans ces fours de fusion, que l'on fait fonctionner par exemple,- en fours Siemens-liartin, toute la marche du four est fortement influencée par l'élévation de la température de combustion et de la température des gaz de fumée; c'est le cas aussi bien lorsque les gaz de fumée s'échappent par la cheminée que lorsqu'ils sont .aspirés par un exhaus- teur, pour être réutilisés sous une chaudière auxiliaire.
La température du four dans la chambre de fusion est essentiellement déterminée par le degré de préchauffage qu'ont reçu les gaz et l'air dans les régénérateurs. Si, dans les régénérateurs qui seront traversés par les gaz de fumée, la garniture n'est pas suffisamment chauffée par suite de la faible températu-
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re des gaz de fumée (comme cela peut se produire par exemple, par suite d'un mauvais réglage du mélange de gaz et d'air, ou par suite d'une perturbation du fonctionnement, etc..), le gaz frais et l'air frais, après renversement de marche du four, ne subissent pas un préchauffage suffisant dans les chambres refr@@ dies.
Le fait bien @onnu de la régulation très pénible d'une installation de four qui fonctionne d'après le système à régénération, se manifeste tout particulièrement après un arrêt du four. Alors le réchauffage du four avec la garniture, en avant et en arrière de la chambre de fusion, exige un temps extraordinairement long, surtout lorsque les gaz employés ont une faible valeur d'excitation.
La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients ; elle vise en particulier à 1*obtention d'une fac@lté élevée d'adaptation de ces foura à régénération aux conditions les plus diverses d'empldi; elle vise également à l'obtention d'un réglage facile. Conformément à la. présente invention, ce. résultat-est atteint par le fait que la. température des charnu bres de régénérateurs est réglée par un chauffage supplémentaire . Ce chauffage supplémentaire peut étre par exempla un chauf- fage par les gaz de cake, les. gaz de générateurs., les gaz de hauts-fourneaux, au les gaz mélangés.
En soi, il peut paraitre à priori absurde de brûler du gaz frais dans les chambres de régénérateurs qui sont montées de façon à recevoir les gaz de fumée; en effet, la teneur calo- rifique de ces gaz frais n'est utilisée que partiellement, pour réchauffer la garniture, tandis qu'une partie importante de cet* te teneur calorifique ne fait qu'augmenter la température des. gaz de fumée qui s'échappent par la cheminée.
Mais la simple considération d'économie thermique, qui doit faire apparaître comme désirable une température aussi faible que possible des
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gaz de fumée, ne tient pas compte des conditions d'exploitation; par exemple, lorsque pour des raisons particulières, la garni- ture est devenue froide dans le régénérateur, le réchauffage de la gàrniture et du four dure très longtemps, c'est-à-dire que le processus de fusion est extraordinairement ralenti, que par s.uite le. rendement du four est fortement diminué., et ceci repré- sente simultanément des pertes de ;.haleur très considérables pendant une langue durée.
'En outre, ce qui est décisif c'est le résultat de chauf- fage supplémentaire en ce qui concerne la technique de l'exploi- tation; ce résultat oonsidte en ce que la faculté de réglage du four est extraordinairement améliorée, si bien que l'on peut adapter la marche du four à diverses conditions métallurgiques et aux diverses charges qui doivent être soumises à la fusion.
Un autre avantage important consiste en ce que, grâce au chauffage supplémentaire de la garniture on se rend indépen- dant de la. qualité du gaz de chauffe. Par exemple, avec le pro- cédé conforme à la présente invention, on peut employer des gaz de hauts-fourneaux en quantités beaucoup plus grandes que précédemment, en ce sens que l'on atteint dans les chambres les températures de décomposition des hydrocarbures lourds, et que l'on améliore ainsi l'effet calorifique de ces gaz.
Les brûleurs destinés au chauffage supplémentaire sont de préférence disposés par rapport aux chambres de façon que la totalité de la. garniture subisse l'action des flammes, ce qui permet de limiter ou même d'éliminer complètement les espa ces morts et d'augmenter ainsi d'une manière notable le rende- ment des chambres.
Si, au cours du fonctionnement du four, une chambre s'est refroidie et si elle subit le chauffage supplémentaire @ conforme à la présente invention, on amène rapidement/la, valeur optimum, après le renversement de marche, la température de
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combustion du gaz à préchauffer et de l'air, De ce fait, la température des gaz de fumée est également augmentée en sorte que les autres chambres également refroidies sont de nouveau portées à une température relativement élevée. Par suite, on peut affaiblir d'autant ou. même supprimer complètement le chauffage supplémentaire des chambres.
Afin d'éviter une commande intempestive, des brûleurs. supplémentaires, la- commande de ces brûleurs, sera avantageuse** ment accouplée aux organes de commande, destinés, à la. canalisatien de gaz principal et d'air; par exemple, cet accouplement sera tel que les brûleurs d'une chambre soient mis au repos lorsque le renversement de marche se produira- de façon que cette chambre reçoive du gaz frais ou de l'air frais.
Sur le dessin annexa,on a représenté schématiquement, à titre d'exemples un mode d'exécution de l'invention.
La figure 1 montre une coupe verticale à travers un four à sole ordinaire pour la préparation de la fonte et de l'acier, et la figure 2 montre une coupe horizontale à travers les chambres de préchauffage.
Le four est constitué par la chambre A dans laquelle se trouve la sole B. Dans les deux parois frontales de la chambre débouchent les canalisations d'amenée d'air C et la canalisat ion d'amenée de gaz D. Pour le préchauffage de l'air, on a prévu la chambre % et pour le préchauffage du gaz.la chambre F.
Ces chambres, appelées chambres de régénérateurs, sont garnies, d'une manière connue, d'une garniture en briquesréfractaires, Dans la paroi latérale de la. chambre de préchauffage E on a. prévu une rangée de brûleurs G qui sont alimentés par deux conduites qui passent le long de la chambre; la conduite H sert à l'alimentation d'air, et la conduite T sert, par exemple, à l'alimentation des gaz-. Naturellement on peut prévoir aussi des brûleurs à. huile au lieu de brûleurs à. gaz-.
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La chambre de préchauffage des gaz. F est munie de brûleurs; correspondants G1 avec des conduites correspondantes. H1 et J1.
A partir des chambres Ut et F, des canaux K et L conduisent à une soupape au à un tirair de renversement de marche M, mais ces diverses parties sont de construction usuelle et n'ont par suite pas besoin d'être spécialement décrites.
L'étude de l'invention dans l'exploitation des fours a donné des résultats surprenants. La consommation totale de chaleur était précédemment, comme moyenne annuelle, de 1,479.490 calories par tonne d'acier brut. En dépit des conditions défavorables à l'introduction de l'invention, cette consommation a été réduite à 1.000.000 de calories environ, en comprenant la consommation de chaleur des brûleurs supplémentaires, et en tenant compte de la quantité de chaleur récupée par suite de l'accroissement de la chaleur sortante, cette consommation a été réduite à 930.000 calories environ.
En même temps, la consommation de fer brut a diminué de la.500 kg. à 11.000 kg. pour une introduction totale de 66.000 kg., et la consommation de chaux s'est abaissée de 3510 kg. à 3100 kg., c'est-à-dire qu'elle a diminué de 11,65 %.